แรงแม่เหล็ก คือแรงที่กระทำต่อประจุไฟฟ้าที่เคลื่อนที่ในสนามแม่เหล็ก แรงแม่เหล็กมีทิศทางตั้งฉากกับทิศทางของสนามแม่เหล็กและความเร็วของประจุไฟฟ้า
สูตรการคำนวณแรงแม่เหล็ก
1 | F = qvB * sinθ |
โดยที่
- F คือ แรงแม่เหล็ก (นิวตัน)
- q คือ ประจุไฟฟ้า (คูลอมบ์)
- v คือ ความเร็วของประจุไฟฟ้า (เมตรต่อวินาที)
- B คือ สนามแม่เหล็ก (เทสลา)
- θ คือ มุมระหว่างทิศทางของสนามแม่เหล็กและความเร็วของประจุไฟฟ้า (องศา)
ทิศทางของแรงแม่เหล็ก
ทิศทางของแรงแม่เหล็กสามารถกำหนดได้โดยกฎมือขวา ดังนี้
- กางนิ้วโป้งออกในทิศทางของสนามแม่เหล็ก
- กางนิ้วชี้ออกในทิศทางของความเร็วของประจุไฟฟ้า
- นิ้วกลางจะชี้ไปในทิศทางของแรงแม่เหล็ก
ตัวอย่าง
หากประจุไฟฟ้า +1 คูลอมบ์เคลื่อนที่ในสนามแม่เหล็ก 0.5 เทสลา ความเร็ว 10 เมตรต่อวินาที มุมระหว่างทิศทางของสนามแม่เหล็กและความเร็วของประจุไฟฟ้า 30 องศา แรงแม่เหล็กที่กระทำต่อประจุไฟฟ้ามีค่าดังนี้
1 | F = 1 * 10 * 0.5 * sin30 |
การนำความรู้เรื่องแรงแม่เหล็กไปประยุกต์ใช้
- เครื่องกำเนิดไฟฟ้า
- มอเตอร์ไฟฟ้า
- เข็มทิศ
- เครื่องวัดสนามแม่เหล็ก
- เครื่องตรวจจับโลหะ
- ลำโพง
- ไมโครโฟน
- ไดนาโม
- เครื่องเร่งอนุภาค
ข้อควรระวัง
- แรงแม่เหล็กอาจทำให้เกิดอันตรายได้ หากประจุไฟฟ้ามีขนาดใหญ่หรือความเร็วสูง
- แรงแม่เหล็กอาจทำให้วัตถุเคลื่อนที่ได้โดยไม่คาดคิด